System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种28V直流电源系统抗浪涌电路及其控制方法和应用技术方案_技高网

一种28V直流电源系统抗浪涌电路及其控制方法和应用技术方案

技术编号:40827164 阅读:19 留言:0更新日期:2024-04-01 14:48
本发明专利技术公开了一种28V直流电源系统抗浪涌电路及其控制方法和应用。本发明专利技术技术方案提出一种在电源输入线上串入两颗并联的不同阈值电压、不同工艺的MOSFET,利用阈值电压不同在浪涌来临时降低阈值电压,让阈值电压高的MOSFET关闭,阈值电压低的MOSFET进入线性工作区承受浪涌电压,保证后级用电设备安全。本发明专利技术基于SGT MOSFET和沟槽型MOSFET自身特点来实现浪涌能量的吸收,通过电压检测控制电路监控输入、输出电压,在浪涌电压来临时,通过控制器内部降低阈值电压,控制不用阈值电压MOSFET的开启来吸收浪涌能量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子变换领域,具体涉及一种28v直流电源系统抗浪涌电路及其控制方法和应用。


技术介绍

1、随着电力电子技术的飞速发展,在飞机及车载28v直流供电系统中,要求用电设备能够承受80v/50ms或100v/50ms的过电压浪涌。此过电压浪涌大多是发生在飞机发动机或者车载发电机启停、负载跃变等情况下。比如飞机发动机/车载发电机启动瞬间会产生一个过电压状态,从而产生过电压浪涌。如果对此过电压浪涌不进行抑制,往往会造成后级用电设备的损坏,进而导致整个用电系统的故障。

2、传统的过电压浪涌抑制方法是在输入端并联tvs等电压钳位器件,在电压浪涌来临时利用电压钳位器件对浪涌能量进行吸收,从而保护后级用电设备。受到电压钳位器件自身功率影响,在某些浪涌能量很大的情况下,电压浪涌钳位器件极易损坏,无法起到正常的保护作用,导致后级用电设备发生损伤。另外一种是利用开关模式(高频斩波)进行浪涌抑制,这种方法在实现方式上有一定的难度,相比于本专利技术实现成本也会有一定的提升。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题,本专利技术提出一种在电源输入线上串入两颗并联的不同阈值电压、不同工艺的mosfet,利用阈值电压不同在浪涌来临时降低阈值电压,让阈值电压高的mosfet关闭,阈值电压低的mosfet进入线性工作区承受浪涌电压,保证后级用电设备安全。

2、为了达到上述目的,本专利技术技术方案如下:

3、一种28v直流电源系统抗浪涌电路,具体包括电压检测控制电路与mosfet浪涌吸收电路;所述电压检测控制电路用于实时检测输入、输出电压,通过控制mosfet的阈值电压来控制不同阈值电压mosfet通断吸收电压浪涌,由高电压浪涌抑制器及其外围电路组成;所述mosfet浪涌吸收电路由并联的一颗高阈值电压mosfet和一颗低阈值电压mosfet组成;输入输出分别接有滤波电容和用电设备。

4、所述mosfet浪涌吸收电路包括高阈值电压mosfet,即场效应管q1,和低阈值电压mosfet,即场效应管q2,其中场效应管q1为sgt工艺,阈值电压为6v,场效应管q2为沟槽工艺,阈值电压为1.3v。

5、所述电压检测控制电路具体包括高电压浪涌抑制器,即控制芯片u1,控制芯片u1的输入端依次连接输入电阻r6与输入电压,输出端即为输出电压,控制芯片u1的vss和base连接第三电阻r3,控制芯片u1的timer依次连接第二电容ct与第三电阻r3,第三电阻r3一端还依次连接第一电容c1与输出端,第三电阻r3另一端接地,控制芯片u1的反馈分别连接第四电阻r4与第五电阻r5,第四电阻r4另一端连接输出电压,第五电阻r5另一端接地,控制芯片u1的门极(gate)依次连接第三电容cg与接地端,所述第三电容cg分别连接第一电阻rg1与第二电阻rg2,第一电阻rg1另一端与场效应管q1的栅极g连接,第二电阻rg2另一端与场效应管q2的栅极g连接。

6、所述mosfet浪涌吸收电路中,场效应管q1与场效应管q2的漏极d连接输入电压,源极s连接输出电压。

7、所述控制芯片u1的型号具体为控制芯片ltc4366。

8、基于上述电路,28v直流电源系统抗浪涌电路的控制方法为:

9、输入端通过第三电阻r3、输入电阻r6检测输入电压信号,传递给控制芯片u1,经与第四电阻r4、第五电阻r5组成的输出电压检测,将检测到的输出电压信号处理后,控制芯片的输出电压即mosfet阈值电压;同时通过设置第四电阻r4、第五电阻r5的值还可以控制输出钳位电压;改变第二电容ct的容值可控制mosfet承受高压时间,第三电容cg可以控制mosfet开通时间。

10、正常工况下,并联的两颗mosfet同时导通,两颗mosfet承受相同功率,当负载突变,控制芯片u1检测到输入电压尖峰时会将mosfet阈值电压降低到4v,在此工况下高阈值sgt mosfet会关闭,低阈值沟槽型mosfet则继续工作,同时进入饱和区,承受此时的电压浪涌的能量。

11、上述控制方法在飞机及车载28v直流供电系统的抗浪涌电压的应用。

12、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

13、本专利技术公开了一种28v直流电源系统抗浪涌电路及其控制方法,具有电路结构简单、成本低、高可靠性等特点。sgt mosfet具有相同耐压条件下导通电阻更低、高可靠性等优点;沟槽型mosfet具有抗冲击能力强、雪崩耐量高等优点。基于sgt mosfet和沟槽型mosfet自身特点来实现浪涌能量的吸收,通过电压检测控制电路监控输入、输出电压,在浪涌电压来临时,通过控制器内部降低阈值电压,控制不用阈值电压mosfet的开启来吸收浪涌能量。

14、与传统的过电压浪涌抑制电路相比不会存在受电压钳位器件自身功率限制,并且与开关模式浪涌抑制相比实现难度低,成本低,可靠性更高。可根据实际应用选择不同安全工作区的mosfet来满足各种功率等级的抗浪涌需求。

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【技术保护点】

1.一种28V直流电源系统抗浪涌电路,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种28V直流电源系统抗浪涌电路,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的一种28V直流电源系统抗浪涌电路,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种28V直流电源系统抗浪涌电路,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的一种28V直流电源系统抗浪涌电路,其特征在于:

6.基于权利要求1-5任一所述的28V直流电源系统抗浪涌电路,28V直流电源系统抗浪涌电路的控制方法为:

7.根据权利要求6所述的一种28V直流电源系统抗浪涌电路的控制方法,其特征在于:

8.一种如权利要求7所述控制方法在飞机及车载28V直流供电系统的抗浪涌电压的应用。

【技术特征摘要】

1.一种28v直流电源系统抗浪涌电路,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种28v直流电源系统抗浪涌电路,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的一种28v直流电源系统抗浪涌电路,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种28v直流电源系统抗浪涌电路,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的一种28...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱飞刘源
申请(专利权)人:西安龙飞电气技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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